Астрономы изучают загадочный пульсар PSR J0901−4046
Международная группа астрономов под руководством Мехиэля Безуиденхаута из Южноафриканского университета провела детальные наблюдения за медленно вращающимся пульсаром PSR J0901−4046, используя набор наземных радиотелескопов, включая MeerKAT, Murriyang, GMRT и MWA. Этот пульсар, расположенный на расстоянии примерно 1300 световых лет, был открыт в 2020 году и привлек внимание ученых своим экстремально долгим периодом вращения — около 75,88 секунд, что делает его самым медленным из известных радиопульсаров.
PSR J0901−4046 обладает чрезвычайно сильным поверхностным магнитным полем, оцененным в 130 триллионов Гаусс. Такая величина характерна для магнетаров — нейтронных звезд с аномально мощными магнитными полями. Однако PSR J0901−4046 демонстрирует несколько особенностей, которые ставят под сомнение его принадлежность к этому классу. В отличие от типичных магнетаров, он не проявляет активности в рентгеновском и гамма-диапазонах, а его возраст оценивается в 5,3 миллиона лет, что значительно превышает возраст большинства известных магнетаров, обычно являющихся молодыми объектами.
Наблюдения показали, что с момента открытия пульсара в 2020 году его вращение остается необычно стабильным. Анализ временных параметров не выявил аномалий, характерных для магнетаров, таких как резкие изменения скорости замедления вращения или частые сбои во времени. Среднеквадратичное отклонение (RMS) модели времени оказалось минимальным, что указывает на высокую стабильность формы импульсов. Эта особенность противоречит поведению магнетаров, для которых типичны нерегулярные вспышки и значительные временные флуктуации.
Исследование спектра PSR J0901−4046 в широком диапазоне частот выявило, что он значительно более плоский по сравнению с обычными радиопульсарами, но при этом круче, чем у радиогромких магнетаров. Это еще одно свидетельство в пользу его промежуточной природы, не полностью соответствующей ни классическим пульсарам, ни магнетарам.
Квазипериодические колебания и морфология импульсов
В одиночных импульсах PSR J0901−4046 были обнаружены два квазипериодических режима колебаний с характерными временными масштабами 73 и 21 миллисекунду. Кроме того, ученые зафиксировали статистически значимые изменения в морфологии импульсов по сравнению с предыдущими наблюдениями, что может свидетельствовать о постепенной эволюции структуры магнитосферы пульсара.
Ширина усредненного импульса PSR J0901−4046 остается стабильной в широком диапазоне частот, что отличает его от многих других пульсаров. Еще одной уникальной чертой является его чрезвычайно узкий рабочий цикл — около 1,4 градуса. Это значение близко к параметрам других долгопериодических радиопульсаров, но сильно отличается от типичных магнетаров, у которых рабочий цикл варьируется в пределах 15–190 градусов.
Выводы исследования
Результаты наблюдений указывают на то, что PSR J0901−4046 представляет собой редкий тип нейтронной звезды, сочетающий черты как радиопульсаров, так и магнетаров. Его стабильность, необычный спектр и морфология импульсов ставят новые вопросы перед теориями эволюции нейтронных звезд.
Ученые предполагают, что этот объект может принадлежать к ранее неизвестному классу пульсаров с ультрадлинными периодами, что требует дальнейших исследований для понимания его природы и места в классификации компактных объектов.